TW593002B - Tire pressure monitoring device and code-learning method - Google Patents

Description

593002 五、發明說明（l) ' ---------- 【發明領域] 括ί:ί:係有關於用於一種輪胎監測襄置，特別有關於- ;輪月α&測聚置’用以監測輪胎内之狀態，且具有簡化的 學碼過程。 【先前技術】

二=用的技術中已有提及許多相關之技術及裝置，用以確 1該監測裝置與輪胎位置間之相對位置。舉例而言，本申 明i於，民國八十九年八月二十二日已提出第089117036號 申請案π充氣輪胎之胎壓監測方法及其裝置，，中，其中該裝 置具有一感應器模組，分別安裝於充氣輪胎中，用以感應 該輪胎的狀態，並且將該感應之輪胎狀態編碼後，以無線 電頻率吼號發送以及一解碼模組，其包括一無線電頻率天 線模組，用以接收該感應器模組所發射之無線電頻率訊 號、一記憶體，用以記錄該輪胎使用狀態之預定範圍之 據以及該輪胎狀態之監測數據、一處理器用以將該接收 無線訊號解碼，並用以與該記憶體中之數據相比，以失， 該充氣輪胎的使用情況、一顯示裝置用以顯示該充氣^二 的使用情況、以及一蜂鳴器。係用以監測出該車輛中個 輪胎壓力及溫度的異常狀態，並鑑別車輛中個別充氣幹^ 胎，以確認發生異常狀態之輪胎。 两 然而，習用技術在該車輛之解碼模組與各充氣輪胎内& 之感應器模組進行編碼確認時，須經由操作人員對該車 各充氣輪胎進彳亍放氣，利用$輪胎壓力的急速變化，使兮女 輪胎内部之感應器模組持續發射訊號，經由該解碼模組^

P〇M55.ptd 593002 五、發明說明（2) 認後，便得以確認該感應器模組所安裝輪胎的相對位置。 之後，該輪胎必須再度充氣，使得以再度使用該車輛。顯 而易見地，此一過程係相當耗時且非常不便與繁複的。 本申凊人於民國九十年五月十七日已提出第〇9〇1123〇5 號申請案”胎壓監測器之學碼裂置，，，其中揭示一種胎壓監 測器之學碼裝置以及手持之學碼裝置。然而，前述之學碼 裝置需要額外的裝置以及操作，始得以完成該學碼過程。 對駕駛者而t，此-學碼操作係複雜 :的”並：時常發生，故駕驶者便可能於需進行= 作時，反而忘記如何進行操作。 又，於2001 年7 月 1〇 日 一 fi 味"&月 碩予R〇bl1 lard等人之美國專利第 t M〇nit〇ring 認車輛輪胎的；ί器認前、後車胎以及確 及前輪為驅動輪Ϊ故：别輪會因為接近引擎，以

溫度差異卻經：ΐ:外；=輪具有較高的溫度，但此i 結果。 卜界，皿度的影響，而無法產生正 因此，如前戶斤砧 快速與有效的學石％ r =述之習用學碼方法並不能夠提高一 以定義各充氣輪予車輛内部之胎壓監測解碼模組， 器之學碼裝置，祐」疋編碼，便有需要提供一種胎壓監測 速。 该胎壓監測器之學碼過程更為簡單快 【發明概要】 本發明之主要日 ’ 曰的係提供一種輪胎監測裝置，用以監測

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五、發明說明（3) 輪胎之狀悲’且該監測姑署台匕玄a击一 p 士 所安裝之輪胎的位置。置遞易的確認該胎壓監測器 本：月之人目的係提供一種輪胎監 使用者不需繁複的操作，即能夠確認該胎壓 之輪胎的位置。 皿/則為所文裝 士 =目的’本發明提供一種輪胎監測裝置 車輛中，其具有多個輪胎’該胎壓監測裝置包括.： 個感應模組，安裝於該輪胎中，並卢： 器’用以發送一射頻訊號，該u電成唬傳 及該感應器模組之特定編碼 ：f之狀態 /々接近個別之該複數個感應模組，用 1 γ 訊號。 电孔連接，用以處理該射頻 :艮據本發明另一觀點之輪胎監測裝置 包括··-電子開關模組，用以選擇性接:—J收丄置 工仏秘4 接收 與違電子開關模組連接，用以^ if 天線模、、且之射頻訊號區分為資料訊 、该 關模組’以及一顯示器。 卫電子開 本發明另提供一種輪胎監測裝置之 如下··提供複數個感應模組，安 鱼/ ，匕括步驟 5,每個皆具有一無線電訊號；ί::用車：；複數個輪胎 ί:说：：括該輪胎之狀態及該感應ι模組之：定：Ϊ: ⑽數個天線模組，每個皆安裝接近個別之：以

P〇M55.ptd 第6頁 593002 、發明說明（4) ---------- 應模組，用以桩从 組；將用^接收該訊號；選擇性的連接該複數個天線模 及藉由▲凡號區刀為一資料訊號以及一載波振幅訊號；以 器^ 4 ^載波振幅訊號的強度，確認發射該訊號之該咸應 Ϊ:之安裝位置及其特定編碼。 〜 程f ^ ’由於本發明之輪胎監測器不需要複雜的學碼過 卩可確说每個輪胎中所發射之射頻訊號，因此，使用 為更換輪胎後’便能夠輕易的完成該學碼作業。 顯Y 了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 ’下文特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖示，作詳 細說明如下。 【發明說明】 現請參考圖1，其中顯示根據本發明之輪胎監測器1 0之 方塊圖。該輪胎監測裝置1 0係安裝於一車輛1 2 (如第1圖中 虛線所示）。 該輪胎監測裝置10另具有四個感應器模組3 6a、3 6b產嘗 36c、36d，分別安裝於該車輛之左前輪（fl)、左後輪 、右前輪（F R )、以及右後輪（R R )。每個感應器模組皆分別 具有一感應器專用積體電路ASIC(Sensor Application-Specific Integrated Circuit)，以及射頻 (Radio Frequency; RF)傳送器。安裝於個別充氣輪胎中 之該感應器模組係用以感應該輪胎的狀態，並且將該感*應 之輪胎狀況編碼後，以射頻（RF )訊號發送之。該感應器專 用積體電路約每一分鐘會經由該無線電訊號傳送器’以射 頻訊號發送目前輪胎狀態之數據，諸如輪胎之壓力、、溫度

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593002 五、發明說明（5) 及加速度之數據。該感應器模組可見於本發明人於民國八 十九年八月二十二日所提出之第089117036號申請案”充氣 輪胎之胎壓監測方法及其裝置π，此一專利申請案於此併 入本說明書以為參考。 該輪胎監測器1 0包含四個天線模組1 4 a、1 4 b、1 4 c、 14d，其所安置之位置接近該車輛1 2之左前輪（FL)、左後 輪（RL)、右前輪（FR)、及右後輪（RR)，用以接收射頻訊號 (Radio Frequency; RF signal)。該四個天線模組Ha、 14b、14c、14d所接收的訊號會進入一電子開關模組16 中，該電子開關模組1 6中具有四個訊號開關 (Swi tch) 1 7a、1 7b、1 7c、1 7d，分別用以控制天線模組 14a、14b、14c、14d至一射頻阻抗匹配19之電氣連接，以 及四個接地開關1 8 a、1 8 b、1 8 c、1 8 d，分別用以控制該天 線模組1 4 a、1 4 b、1 4 c、1 4 d之接地。該射頻阻抗匹配1 9連 中央處理

接至一射頻接收器2〇，並透過一類比/數位 (Analog/Digi tal)轉換器32及數據線路34與一 26連接。該中央處理器26可控制一顯示器24及該電子開關 模組1 6。

4感應器專用積體電路透過該無線電訊號傳送器所傳送 該輪胎之狀態數據之訊號中，亦包括該感應器專用積體電 路之特定編碼。因此’當進行監測時，該中央處理器2 6將 使該電子開關模組16之四個訊號開關17a、17b、17c、17d 導通 且5玄四個接地開關18a、18b、18c、18d斷路，如此 該天線模組14a、14b、14c、14d可電氣連接至該射頻阻抗

593002 五、發明說明（6) ' 丨a 匹配1 9。雖然該輪胎監測器丨〇具有四個感應器模組36“ 3 6b、3 6c、36d發出射頻訊號，但該感應器模組大體上係 每分鐘發射一次訊號，故該射頻阻抗匹配丨9即可將所接受 之訊號，形成一單一訊號交替的送至該射頻接收器2〇中。 该射頻接收器2 0會將所接收之射頻訊號，區分為資料訊 號與載波振幅（Amp 1 11 ude )訊號。該資料訊號包括該輪胎 感應器模組所感應之輪胎狀態，諸如溫度、壓力，以及^亥 輪胎感應器模組之特定編碼。該資料訊號及該載波振幅訊 號將分別透過該類比/數位轉換器3 2及該數據線路3 4，輸 送至該中央處理器2 6中。之後，該中央處理器2 6可藉由該 輪胎感應器模組之特定編碼，確認發出該訊號之輪胎，並 藉此控制^顯示器2 4以顯示該車輛1 2之該輪胎之狀態。 如前所述，該輪胎監測裝置1 〇於用以進行監測作業之 前，首先必須進行學碼過程，用以確認該車輛丨2之個別輪 胎中所安裝之該感應器模組之特定編碼。於該學碼過 中，舉例而言如圖所示，該中央處理器26先控制該 關17a導通’其餘之該訊號開關17b、17c、17d斷路，且該 接地開關18a斷路，其餘之該接地開關18b、18c、18d接 地，藉此便僅有該天線模組1 4a所接收之訊號會進入該射 頻阻抗匹配1 9、該射頻接收器2 0、與該中央處理器2 6中。 該中央處理器26將比較該射頻接收器20所輸入之載波振幅 訊號，若振幅值高於一預定值’則可判定該訊號係為左前 輪内之感應器模組36a所發射。或者，於於一替代實施例 中，該中央處理器2 6將比較該射頻接收器2 0所輸入之載波

P01-155.ptd 第9頁 593002 發明說明（7) 振幅訊號’並選取其中之一最大數值，以判定該訊號係為 左前輪内之感應器模組36a所發射。因此，該中央處理器 26則可分別記憶該感應模組36a、36b、36c、364之特定碥 碼’及所安裝置輪胎位置，並藉此當監測時，即可藉由該 特疋編碼判定發送該訊號之輪胎。 精於本技藝者將可瞭解，射頻訊號的振幅大體上與距離 的立方反比。因此，該天線模組丨4 a會接收到該感應器模 組3 6a、3 6b、3 6c、36d所發送之訊號，但該感應器模組 3 6 a所送出之訊號之振幅，將相當的大於其他三個無線電 訊號傳送器3 6 b、3 6 c、3 6 d所輸送之訊號的振幅，故藉由 當該振幅值大於該預定值及/或最大值時，即可確定所接 收之該訊號係為該天線模組1 4a所對應之該感應器模組36a 所發送’並藉此確認該感應器模組3 6 a之對應位置及其特 定編碼。同樣的，依序個別的將該天線模組1 4 b、1 4 c、 1 4 d之訊號送入，其餘之該感應器模組3 6 b、3 6 c、3 6 d彦特 定編碼亦可被確認。 〜 再者，當一車輛安裝四個輪胎並經過學碼過程之後，該 中央處理器2 6則可分別記憶該感應模組3 6 a、3 6 b、3 6 c、 36d之特定編碼，及所安裝之輪胎位置。當使用者變換輪 胎位置時（例如，由前輪換至後輪時），由於該四個輪胎的L 之感應器模組3 6 a、3 6 b、3 6 c、3 6 d之特定編碼，已經被記 憶，故該中央處理器2 6可藉由比對該已記憶之該特定編碼 與該接收之訊號之特定編碼，以排除其他車輛的干擾，·而 進一步確認安裝該感應器模組之輪胎的位置，並藉此完成

P0M55.ptd 第10頁 593002 五、發明說明（8) ------- 自動定位的過程。 又，精於本技藝者將可瞭解，該電子開關模組16中亦可 僅具有四個訊號開關l7a、17b、17c、17d，即可 枳組14a、14b、14c、14d分別連接至該射頻阻抗匹配19。 然而，提供該四個接地開關18a、18b、18c、18d，並於該 · 四個訊號開關17a、l7b、17c、17d共同作用，可進二步^ 免該訊號間的交互干擾（cross talk)。 又’現請參考第2圖，其中顯示根據本發明另一較佳實 施例之輪胎監測器5 〇之方塊圖，其與根據本發明之該輪胎 现測裝置1 0相類似，且相同的元件標示類似的圖號。該輪. 胎監測器50與該輪胎監測器丨〇大體上相類似，其不同之處 在於該輪胎監測器50具有兩個天線模組54a、54b，其分別 安置於一車輛52之前端及後端。且，該輪胎監測器5〇之感

應器模組76a、76b、76c、76d之感應器專用積體電路as 1C 係用以感應該輪胎的狀態，該輪胎狀態至少包括壓力、溫 度及加速度之數據。 /¾ 门坊 同樣的，於監測過程期間，該輪胎監測器5 0會由兩 模組5 4a、5 4b接收感應器模組所發送之射頻訊號，其中包 括個別輪胎之輪胎狀況。而於學碼過程中，舉例而言如第 2圖所示，該中央處理器6 6先控制該訊號開關5 7a導通，該 訊號開關5 7b斷路，且該接地開關5 8a斷路，該接地開關 5 8b接地，藉此便僅有該天線模組5 4a所接收之訊號會進入 該射頻阻抗匹配5 9、該射頻接收器6 0、與該中央處理器6 6 中。該中央處理器6 6將比較該射頻接收器6 0所輸入之載波

P01-155.ptd 第11頁 593002 五、發明說明（9) 振幅til號，若振幅值高於一 左'前輪或右前輪内之感應器 感應器模組76a、76b、76c ^感應輪胎内之加速度。然 方向性，車輛前進時若左側 為減速度。因此，藉由該加 &前輪或右前輪所發送。類 其他輪胎所發送之訊號。再 其具有另一感應模組時，由 可藉此判定該訊號係由該備 如前所述，由於本發明之 過裎’即可確認每個輪胎中 用者於更換輪胎後，不需要 可輕易的完成該學碼作業。 雖然本發明已以前述較佳 定本發明，任何熟習此技藝 範圍内，當可作各種之更動 圍當視後附之申請專利範圍 預定值， 模組76a、 76d内之 而，眾所 輪胎若為 、減速度 似的方法 者，當該 於遠備胎 胎所發出 輪胎監測 所發射之 額外的複 實施例揭 者，在不 與修改。 所界定者 則可判 • 7 6 c 所 感應器 皆知的 加速度 即可判 可用以 車輛另 之加速 定該訊 發射。 專用積 由於加 ’右側 定該訊 判定該 具有備 度為零 號係為 又’該 體電路 速度的 輪胎則 號係為 車輛中 胎，且 ，故亦 11不需要複雜的學碼 射頻訊號，因此，使 雜的裝置或程序，即 不’然其並非用聲;；限 脫離本發明之精g二和 因此本發明之保護範為準。

593002 圖式簡單說明 【圖示說明】 第1圖：為根據本發明之一較佳實施例之一輪胎監測裝 置之系統方塊圖。 第2圖：為根據本發明之另一較佳實施例之一輪胎監測 裝置之系統方塊圖。 【圖號說明】

10 輪 胎 監 測裝 置 12 車 輛 14a 天 線模 組 14b 天 線模 組 14c 天 線 模 組 14d 天 線 模 組 16 電 子 開 關 模 17a 訊 號 開 關 17b 訊 號 開 關 17c 訊 號 開 關 17d 訊 號 開 關 18a 接 地 開 關 18b 接 地 開 關 18c 接 地 開 關 18d 接 地 開 關 19 射 頻 阻 抗匹 西己 20 射 頻 接 收 器 24 顯 示 器 26 中 央 處 理 器 32 類 比/數位轉換器34 數 據 線 路 3 6a 感 應 器 模組 36b 感 應 器 模 組 36c 感 應 器 模組 36d 感 應 器 模 組 50 輪 胎 監 測裝 置 52 車 輛 54a 天 線 模 組 54b 天 線 模 組 56 電 子 開 關 模 57a 訊 號 開 關 57b 訊 號 開 關

P01-155.ptd 第13頁 593002 圖式簡單說明 5 8a接地開關 58b接地開關 59 射頻阻抗匹配 60 射頻接收器 64 顯示器 66 中央處理器 72 類比/數位轉換器74 數據線路 7 6 a感應器模組 7 6 b感應器模組 76c感應器模組 76d感應器模組

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Claims (1)

1. 593002 六、申請專利範圍 1· 一種輪胎監測裝置，係安裝於一車輛中，其具有多個輪 胎，該胎壓監測裝置包括： 。祓數，感應模組，安裝於該輪胎中，並具有一無線電訊 號傳迗器，用以發送一訊號，該訊號中包括該輪胎之狀態 及該感應器模組之特定編碼； “複數個天線模組，每個皆安裝接近個別之該複數個感應 模組’用以接收該訊號；以及 接收裝置，與該天線模組電氣連接，用以處理該訊號。 2氣:…青專利範圍第i項之輪胎監測裝置，#中該訊號係， 马射頻（Radio Frequency ; RF)訊號。 履 3能利範圍第1項之輪胎監測裝置，其中該輪胎狀 :係由堡力、溫度、加速度、或其組合所構成之群組中選 4置：：請專利範圍第2項之輪胎監測裝置，其中該接收厂 一電子開關模組，用以選擇性的連桩 組； 逻接该稷數個天線模 一射頻接收器，與該電子開關模組 { 模組之射頻訊號區分為資料訊號以及’ 以將該天線 一中央處理器，於該射頻接收器相連技X幅訊號； 開關模組；以及 ，用以控制電子 593002 六、申請專利範圍 理器相連接用於顯示作業 一顯示器，與該中央處 t 一 ϊ ί月】監測裝置，係安裝於—車輛中，其具有多個輪 胎，邊胎壓監測裝置包括： =數：感應模組’安裝於該輪胎中，並具有一無線電訊 -2Γ Ϊ用以發送一 SK说，該訊號中包括該輪胎之狀態 及遠感應器模組之特定編碼； # :個^ ^权組，分別安裝於該車輛之前方及後方，用以 接收該訊號；以及 接收裝置，與該天線模組電氣連接，用以處理該訊號。· 6為ΤΙ申請專利範圍第5項之輪胎監測裝置，其中該訊號係 ’、、、射頻（Radio FreqUenCy; rf)訊號。 出 態：！Π利ϊ圍第5項之輪胎監測裝置，其中該輪胎狀麽 ’、i 1度、加速度、或其組合所構成之群組中@ 該接收裝 *依申請專利範圍第7項之輪胎監測裝置，豆 罝包括： /、 矣且 電子開關模組，用以 選擇性的連接該複數個天線模 一射頻接收器，與該電子 模纟且之射頻訊號區分為資料 開關模組連接，用以將該天線 訊號以及載波振幅訊號；

   第16頁 ^93002 六、申請專利範圍 一中央處理器，與該射頻接收器相 田“ 開關模組；以及 $相連接’用以控制電子 -顯示器，與該中央處理器相連接用於顯示作業。 ^一種輪胎監測裝置之學碼方法，包括步驟如下： 個感應模組，安裝於—車輛之複數個輪胎中， 無線電訊號傳送器，用以發送-訊號，該訊 ^中匕括该輪胎之狀態及該感應器模組之特定編碼· 複數個天線模組，每個皆安褒接近個別之該複數個 琢應換組’用以接收該訊號； $擇性的連接該複數個天線模組； 將該訊號區分為一資料訊號以及一載波振幅訊號；以及 d。藉由該載波振幅訊號的強度’確認發射該訊號之該感應 器模組之安裝位置及其特定編碼。 1 〇·依申請專利範圍第9項之輪胎監測裝置之學碼方法，_ 包括步驟： 一 提供一記憶體，用以記憶該複數個感應模組之特定編 碼；以及 比對該記憶體中之該特定編碼與該感應器所發送之特定 編碼。 11 ·依申請專利範圍第9項之輪胎監測裝置之學碼方法，’其 中確認安裝位置之步驟，另包括步驟：

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   六、申請專利範圍 比較該載波振幅訊號之強度；以及 若該強度大於—預定值，則確認發 模組之安裝位置及其特定編碼。 ^汛旎之該感應器 1 2·依申請專利範圍第9項之輪胎監剛 中該訊號係為射_adi。Frequeney;方法’其 1 3.依申請專利範圍第9項之輪胎監測裝 中該輪胎狀態係由壓力、溫度、加速⑨、 之群組中選出。 或/、，，且s所構成 14. 一種輪胎監測裝置之學碼方法，包括步驟如下： ϋ複；個感應模組，安褒於一車輛之複數個輪胎中， 自具有一無線電訊號傳送器’用以發送一訊號，該訊 包括該輪胎之狀態、該輪胎之加速度及該感應器模 之特定編碼； 提供兩個天線模組，分別安裝於該車輛之前方及後方，·一 用以接收該訊號； 選擇性的連接該兩個天線模組； ^该訊號區分為一資料訊號以及一載波振幅訊號； ^ 即藉由該載波振幅訊號的強度，確認發射該訊號之該感應 器模組係安裝於該車輛之前輪或後輪；以及 藉由訊號之該加速度數值，確認發射該訊號之該感應器 核組係安裝於該車輛之左側輪胎或右側輪胎，

   593002 六、申請專利範圍 藉此確認發射該訊號之該感應器模組之安裝位置及其特 定編碼。 1 5.依申請專利範圍第1 4項之輪胎監測裝置之學碼方法， 另包括步驟： 提供一記憶體，用以記憶該複數個感應模組之特定編 碼；以及 比對該記憶體中之該特定編碼與該感應器所發送之特定 編碼。 1 6 ·依申請專利範圍第1 4項之輪胎監測裝置之學碼方法， 其中該訊號係為射頻（R a d i 〇 F r e q u e n c y ; R F )訊號。 1 7 ·依申請專利範圍第1 4項之輪胎監測裝置之學碼方法， 其中該輪胎狀態係由壓力、溫度、或其組合所構成之群組 中選出。

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